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标题: 什么是安全栅,什么是电阻式安全栅,什么事齐纳式安全栅 [打印本页]

作者: 懒虫工控    时间: 2016-5-10 00:12
标题: 什么是安全栅,什么是电阻式安全栅,什么事齐纳式安全栅
什么是安全栅?
      安全栅是保证过程控制系统具有安全火花防爆性能的关键仪表。它必须安装在控制室内,作为控制室仪表及装置与现场仪表的关联设备,它一方面起信号传输作用;另一方面它还用于限制流入危险场所的能量。
目前使用的安全栅主要有电阻式、齐纳式、中继放大式和隔离式。
电阻式安全栅:
      电阻式安全栅是利用电阻的限流作用,在出现事故时,把流入危险场所的能量限制在临界值一下来达到防爆的目的。如下图所示为V系列仪表的电阻式安全栅的线路原理图。图中300欧姆限流电阻就起安全栅的作用。
电阻式安全栅.jpg
      在实际使用时,还要考虑控制器的最大允许负载,由于负载的限制,控制器输出端的一个300欧姆限流电阻上并联两只二极管,正常输出时电流从二极管通过;故障时,当控制器输出高电位时二极管不导通,300欧姆电阻起限流作用达到防爆目的。图中250欧姆为转换电阻,将4-20mA的输入电流转换成1-5V的电压信号。
      电阻式安全栅的特点:精确、可靠、小型、便宜,但防爆额定电压低,使用范围小。
齐纳式安全栅:
      齐纳式安全栅是基于齐纳二极管的反向击穿性能而工作的,原理线路如下图所示。图中R、VDW1、VDW2和Ar在不同的电压下起保护作用。
1 当电源正常时,电压额定值为24V,最大为28V,齐纳二极管VDW1、VDW2截止,回路电流由变送器决定,在4-20mA范围内。此时若现场发生短路事故,由于R的存在,把短路电流限制在安全额定电流以下,确保安全。
齐纳式安全栅.jpg
2 当栅端电压V1高于安全额定电压V0,而低于放电管的放电电压VAr,即V0≤V1〈VAr时,齐纳二极管被击穿,使过流F1的电流增加。当这一电流增加到大于125mA时,快速熔断丝F1首先被熔断(熔断时间为µs级),立即把可能造成事故的高压与现场隔断。在F1熔断之前,VDW1、VDW2的稳压作用仍可保证危险场所的安全。
3 当V1≥VAr时,放电管Ar立即放电,将端电压降到极低的数值(10-20V以下),此时流过F2的电流迅速增加,当增加到1A的时候,F2被熔断,切断危险高压,保障生产安全。
      在一般情况下,由于R的限流和两只齐纳二极管的稳压作用,危险侧的电流、电压波动就被限制住了,并不需要F1、F2经常熔断。
      齐纳式安全栅体积小、重量轻、精度高、可靠性强、通用性大,价格也比隔离式安全栅便宜,而且防爆定额可以做的很高。但是作为这种安全栅的关键元件---快速熔断丝,它的制造十分困难,工艺和材料的要求都很高。


作者: wsycnzdm    时间: 2016-5-27 16:44
内容挺不错,谢谢分享
作者: 刘玉乐    时间: 2016-6-15 09:41
受教,内容很好!




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